Главная -> Словарь

Переработки остаточного

В связи с технологическими сложностями переработки остаточных видов сырья разработаны и усовершенствуются различные специфические приемы, позволяющие проводить эти процессы достаточно эффективно при приемлемой длительности цикла. К таким приемам можно отнести; использование трехфазного кипящего слоя

В ряде случаев для переработки остаточных продуктов применим также процесс «изомакс».

Этими опытами было показано, что на глубину и скорость процессов термических превращений смолисто-асфальтеновых веществ значительное влияние оказывает концентрация их в исходных нефтепродуктах. Выяснение этого фактора представляет особенно большое практическое значение для решения таких вопросов, как правильный выбор режима для процессов термоконтактной переработки остаточных нефтепродуктов различного состава, включая коксование и газификацию. Следует отметить, что термические превращения смол и асфальтенов начинаются лишь после достижения определенной концентрации их в нефтепродукте. Причем величина этой критической концентрации смолисто-асфальтеновых веществ в сильной степени зависит от температуры процесса. В случае сильноразбавленных растворов смол и асфальтенов при высоких температурах процесса будут идти преимущественно реакции пиролиза.

Процесс Варга. В ВНР в 1951—1956 гг. был разработан процесс Варга, который позволяет из сернистого мазута в две ступени получить бензин, дизельное и малосернистое котельное топливо . Чтобы избежать сильного коксообразования при термическом разложении, исходное сырье разбавляют керосино-га-зойлевыми фракциями, полученными после гидроочистки во второй ступени процесса. Схема переработки по методу Варга по существу не отличается от обычной схемы переработки остаточных продуктов под высоким давлением водорода. Технологический режим процесса Варга следующий: I ступень — жидкофазная гидрогенизация сырья в смеси с разбавителем под давлением 3—10 МПа при 420—450 °С, катализатор — суспендированный, обычно окись железа на буроугольном полукоксовом контакте; II ступень — гидрирование в паровой фазе дистиллятных продуктов I ступени в стационарном слое катализатора.

Дальнейшее совершенствование этого процесса связано с разработкой «миллисекундного» каталитического крекинга , с развитием методов переработки остаточных видов сырья, а также применением способов, обеспечивающих минимальное загрязнение окружающей среды при эксплуатации промышленных установок.

Эффективность процесса показана в применении к тяжелому дистил-лятному сырью; она должна быть выше в случае переработки остаточных видов сырья.

Присутствие в сернистых нефтях повышенных количеств сернистых, азотистых и металлоорганических соединений значительно усложняет процессы переработки остаточных фракций и их очистку от серы, в частности гидрообес-серивание. Большинство катализаторов в присутствии асфальтенов, азотистых и металлоорганических соединений снижают скорость гидрогенолиза сернистых соединений и гидрирования нрнасыщенных связей, причем во втором случае скорость снижается в большей степени. Это имеет важное значение, если учесть особенности механизма гидрогенолиза гетероциклических сернистых соединений.

В 1927 г. была пущена первая установка депарафинизации растворителями на заводе «Индиан Рифайнинг»в Лоуренсвилле, Иллинойс . В качестве растворителя применяли смесь бензол—ацетон. Основой процесса является применение экстрактивной кристаллизации для очистки дистиллятных масел. Процессы депарафинизации растворителями быстро нашли широкое применение. Для этого были предложены и использовались различные растворители . Процессы депарафинизации растворителями повышают четкость разделения, что приводит к увеличению выхода депарафинированных масел и снижению содержания масла в неочищенном парафине. Растворитель снижает вязкость маточного раствора; кроме того, становится возможной промывка лепешки парафина дополнительным количеством растворителя. Эти процессы применимы для депарафинизации значительно более широкого ассортимента масляных дистиллятов, в связи с чем стало возможным перерабатывать средние и тяжелые дистиллятные масла и во многих случаях полностью отказаться от переработки остаточных масел.

Жесткость применяемых условий процесса зависит от свойств исходного сырья и требуемого улучшения качества продуктов. Наиболее мягкие условия обычно требуются для очистки прямогонных дистиллятов, наиболее жесткие — для переработки остаточных продуктов; для гидроочистки крекинг-дистиллятов, тяжелых масел и твердых парафинов обычно применяют промежуточные условия. Общее влияние изменения того или иного параметра процесса на протекание реакции остается неизменным независимо от характеристик сырья или его молекулярного веса, но количественно это влияние зависит от обоих факторов.

различаются по глубине переработки остаточных нефтяных фрак-

В США, Японии, Китае, Индонезии, Южной Корее и странах Западной Европы широкое внедрение получили установки каталитического крекинга лифт-реакторного типа ККЛР с двухступенчатым регенератором для переработки остаточных видов сырья. На этих установках производительностью от 2 до 4 млн т/год перерабатывают преимущественно смеси прямогонных газойлей с мазутом или гидроочищенным мазутом, реже с гудроном после деметаллизации и деасфальтизации или без подготовки с коксуемостью до 8-10 % и содержанием суммы ванадия и никеля до 66 мг/кг. Общей характерной особенностью этих процессов является наличие в регенераторах холодильников катализатора для снятия избыточного тепла регенерации. Отличаются они друг от друга прежде всего расположением ступеней регенерации , а также способом отвода дымовых газов регенерации . Отличительная особенность реакторного блока процесса НОС — соосное расположение реактора и регенератора с внешним монтажом лифт-реактора.

По изменению концентрации азота в смеси в результате адсорбции рассчитывалась степень заполнения поверхности азотом по времени адсорбции. По мере отработки катализатора снижается скорость адсорбции азота . Если для 75%-ного заполнения внутренней поверхности свежего образца узкопористого катализатора требуется 1,4 мин, то для образцов, проработавших на остаточном сырье в течение 100, 427 и 1660 ч, требуется 1,95 , 2,35 и 3,3 мин соответственно. Скорость адсорбции на катализаторе, характеризующемся более широкопористой структурой, значительно больше, чем на образце катализатора с узкопористой структурой и меньше изменяется при отработке катализатора: 75% внутренней поверхности заполняется азотом на свежем широкопористом катализаторе за 0,8 мин, а на проработавшем 8000 ч за 0,95 мин по сравнению с 1,4 мин для свежего узкопористого катализатора. Одновременно в процессе переработки остаточного сырья происходит снижение удельной поверхности и активности катализатора, вызванное отложением кокса и металлов на внутренней поверхности гранул .

Сравнение темпа дезактивации узкопористого и широкопористого катализаторов показывает, что широкопористый катализатор в процессе переработки остаточного сырья дезактивируется значительно медленнее. Изучалось изменение фактора проницаемости этих катализаторов по мере отработки . Фактор проницаемости узкопористого катали-

Катализатор, проработавший определенное время в процессе переработки остаточного сырья, содержащего металлы, после окислительной регенерации не восстанавливает своей активности. Поэтому во всех вариантах процессов предусматривается одноразовое использование промежуточных окислительных регенераций. Большие объемы таких отработанных катализаторов, содержащих большие концентрации дорогих металлов должны определить направления их использования.

Приводимые ниже варианты процесса предназначены для переработки остаточного масла МС-20, не подвергавшегося контактной доочистке для получения из него целевого низкозастывающего масла с температурой застывания -30 ч- -32°.

В расчете на перспективу в Японии уделяется большое внимание разработке процессов переработки остатков, обеспечивающих практически полное превращение нефти в светлые продукты. В Японии, являющейся пионером промышленного использования процессов прямого гидрообессеривания остатков, накоплен сравнительно большой опыт переработки остаточного сырья. Наряду со значительным числом установок гидрообессернвания остатков здесь действуют первые в мире установки флексикокинг и юрека мощностью по 1 млн. т / год каждая.

Фирмой «Тотал» для случая переработки остаточного сырья разработана схема двухстадийной регенерации, протекающей в двух последовательно, например соосно, расположенных аппаратах . В регенераторе первой ступени в условиях обычной регенерации выжигается основная часть водорода кокса и значительная доля углерода. При этом защитная оболочка из углерода или кокса предохраняет частицу катализатора от термопаровой дезакти-

Процесс может быть использован для переработки остаточного сырья любого качества, включая нефть из битуминозных песков, с получением до 99%' дистиллятных продуктов и газов.

Для переработки остаточного сырья разработана схема двухстадий-ной регенерации , протекающей в двух последовательных, например, соосно расположенных аппаратах . В регенераторе первой ступени в условиях обычной регенерации выжигается основная часть водорода кокса и значительная доля углерода. В регенераторе второй ступени, в котором пары воды практически отсутствуют, поддерживаются условия высокотемпературной регенерации. Двухстадий-ная регенерация обеспечивает более высокую температуру катализатора .

Для успешного решения проблемы каталитической переработки остаточного нефтяного сырья необходимы сведения о количественном распределении металлов по отдельным группам углеводородов остаточных нефтепродуктов. Это определит обоснованный подбор сырья, а также варианты его специальной подготовки.

В случае остаточного сырья гидрокрекинг протекает в термических условиях, а в случае дистиллятного — в каталитических условиях. Процесс, протекающий в приведенном выше режиме, в трехфазном кипящем слое, оказался подходящим для переработки остаточного нефтяного сырья и уже осуществлен в промышленном масштабе .

Достаточно эффективным для переработки остаточного сырья является сочетание каталитического крекинга с деметаллизацией катализатора при переработке сырья с высоким содержанием металлов . Схема процесса каталитический крекинг «демет III» предусматривает перегонку нефти с выделением фракций, выкипающих ниже 343 °С, и мазута, каталитический крекинг мазута, деметаллизацию цеолитсодержащего катализатора в процессе демет III, ректификацию продуктов крекинга, газофракционирование, гидрообессеривание газойля, выделе-